PF3 Struttura di Lewis: disegni, ibridazione, forma, cariche, coppia e fatti dettagliati

Questo articolo discute la struttura di lewis pf3 e la sua ibridazione, forma, angolo di legame e spiegazioni dettagliate pertinenti.

PF3 è una molecola covalente dove P si trova in posizione centrale e circondata da tre atomi di F. P e F sono legati in modo covalente insieme a sp3 ibridazione. La molecola ha forma piramidale trigonale ma la geometria della molecola è tetraedrica. L’angolo di legame FPF è intorno a 970 invece di 109.50.

PF3 è un composto neutro, quindi non appare alcuna carica su questo composto. Tra i cinque elettroni di valenza di P, solo tre di essi partecipano alla formazione del legame e gli altri due sono elettroni non legati e appaiono come coppie solitarie. PF3 è una molecola polare. Quindi, qui impareremo a conoscere il pf3 lewis struttura e altri fatti a riguardo in dettaglio.

Alcuni fatti su Trifluoruro di fosforo

Le massa molare di PF3 è 87.98 g/mol, la densità è 3.91 g/l. Il punto di fusione e il punto di ebollizione di PF3 sono rispettivamente 121.7 K e 171.4 K. Mostra un valore di spostamento chimico a -34 su 19F RMN. P.F3 è normalmente sintetizzato tramite la reazione di scambio dell'alogeno tra tricloruro di fosforo e vari fluoruri metallici come ZnCl2  o Cacl2.

Metodo di disegno della struttura lewis per PF3

Prima di procedere con il struttura legislativa di PF3 in un primo momento, dovremmo sapere qual è la struttura di lewis. Struttura di Lewis o punto lewis la struttura è un tipo di rappresentazione di una molecola che mostra gli elettroni di valenza, specialmente nel legame covalente.

Ci sono alcuni punti che dovresti tenere a mente per disegnare il struttura legislativa di una molecola.

  • Innanzitutto, dobbiamo calcolare gli elettroni di valenza di ogni singolo atomo nella molecola e sommarli.
  • Se la molecola ha una carica negativa, viene aggiunto un elettrone in più uguale alla carica negativa.
  • Se la molecola è cationica, un numero uguale di elettroni dovrebbe essere rimosso dalla molecola.
  • Successivamente, dovremmo identificare l'atomo centrale in base alla sua elettronegatività. Normalmente, un atomo più elettropositivo in modo competitivo dovrebbe essere l'atomo centrale.
  •  Ora tutti gli atomi nelle molecole sono collegati tramite un unico legame.
  • Quindi le coppie solitarie vengono assegnate all'atomo, generalmente le coppie solitarie vengono assegnate all'atomo elettropositivo.
  • Dopo aver assegnato le coppie solitarie se l'ottetto di un atomo non è completato, è necessario tracciare un doppio o triplo legame per completare l'ottetto. Se necessario, le coppie solitarie dovrebbero essere convertite in coppie di legame per soddisfare l'ottetto.

In questa struttura di trifluoruro di fosforo, possiamo vedere un atomo di fosforo circondato da tre atomi di fluoro. La configurazione elettronica del fosforo è 1s22s22p63s23p3, quindi prendendo in considerazione gli elettroni di valenza del fosforo sono cinque, tra cui tre sono coppie di legami e due appaiono come coppie solitarie e la configurazione elettronica del fluoro è 1s22s22p5, quindi gli elettroni di valenza di ciascun atomo di fluoro sono sette e appaiono come tre coppie solitarie e una coppia di legami. Quindi, il numero totale di elettroni di valenza per il PF3 la molecola è 5 + (7*3) =26.

PF3 forma della struttura lewis

In P.F3 la densità elettronica della molecola si trova attorno all'atomo di fosforo centrale e sono presenti tre coppie di legami e una coppia solitaria.

In questo caso il trifluoruro di fosforo, la struttura è trigonale piramidale. Nella struttura piramidale trigonale, un atomo di fosforo è presente in posizione centrale e tre atomi di fluoro sono presenti ai tre angoli.

PF3 carica formale della struttura di lewis

La carica formale è definita come la carica su una particolare molecola assumendo che tutti gli atomi abbiano la stessa elettronegatività.

FC = Nv - Nlp -1/2 nbp

Nv = numero di elettroni nel guscio di valenza dell'atomo libero

Nlp = numero di elettroni in coppia solitaria

Nbp = numero di elettroni coinvolti nella formazione del legame.

Quindi l'accusa formale del PF3 la molecola è 26-(3*6)-6 = 2

Numero di coppie solitarie in PF3 Struttura di Lewis

Il numero totale di coppie solitarie nel trifluoruro di fosforo è la somma delle singole coppie solitarie di atomi di fluoro e atomi di fosforo. Il numero di coppie solitarie sul fosforo è uno e ogni fluoro contiene tre coppie solitarie. Quindi, le coppie solitarie totali di trifluoruro di fosforo sono 1+ (3*3) =10.

Ibridazione di PF3

Cos'è l'ibridazione?

Implica la miscelazione di orbitali atomici aventi energia simile per formare un numero uguale di orbitali misti o orbitali ibridi e questi orbitali ibridi sono così orientati nello spazio da potersi sovrapporre con orbitali adatti del successivo. Se gli orbitali hanno la stessa energia si parla di ibridazione equivalente e se gli orbitali misti hanno energia diversa si parla di ibridazione non equivalente.

                                    

Structure          stato di ibridazione dell'atomo centrale            Angolo di legame
Lineare                sp/sd/pd         1800
Planner trigonale      sp2                  1200
Tetraedrico     sd3/sp3    109.50
Bipiramidale trigonale   sp3g/dsp3      900 (assiale), 1200(equatoriale)
Ottaedrico       sp3d2/ D2sp3              900
Bipiramidale pentagonale  sp3d3/d3sp3       900, 720

Allo stato fondamentale, la configurazione elettronica del fosforo è [Ne]3s23p3. Noi conoscere il numero massimo di elettroni occupando in p orbitale è 6. Quindi qui la mancanza di elettroni è 3. Ora la configurazione elettronica del fluoro è [He]2s22p5.

Quindi, per completare l'ottetto di Fosforo ha bisogno di 3 elettroni in più, e per completare l'ottetto di Fluoro rimuove un elettrone. Quindi, ogni Fluoro dà un elettrone all'orbitale p vacante del Fosforo e completa il suo ottetto e dopo aver preso tre elettroni anche il Fosforo completa il suo ottetto.

Quindi, un legame stabile è una formazione che avviene tramite la miscelazione di s e tre p orbitali. Il fosforo ha due elettroni nel suo orbitale 3s come una coppia solitaria e il suo orbitale 3p è riempito con sei elettroni (3px, 3py, 3pz, tre da solo e tre da ciascun fluoro). Quindi qui nell'ibridazione è coinvolto un orbitale s e un orbitale 3p. Quindi, la modalità di ibridazione è sp3.

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Ibridazione di P

Nel caso dell'ibridazione, consideriamo sempre il legame singolo o sigma, non il legame π o legami multipli. Dal grafico sopra, possiamo facilmente prevedere la struttura del PF3 la molecola è tetraedrica poiché il suo stato di ibridazione è sp3. Nel caso della struttura, consideriamo anche gli atomi circondati e le coppie solitarie. Ma nella forma, consideriamo solo gli atomi circondati dall'atomo centrale. Quindi, la molecola ha una forma piramidale trigonale, non un pianificatore trigonale perché a causa della presenza di una coppia solitaria l'angolo di legame FPF non è nemmeno vicino a 1200. Per una molecola tetraedrica ideale, l'angolo di legame è 109.50.

PF3 Angolo di legame

Dalla tabella di ibridazione, possiamo vedere che per sp3 l'angolo di legame della molecola ibridata è 109.50. Ma nel caso del PF3 molecola, l'angolo di legame è quasi 970 (in realtà 96.30) sebbene la molecola sia sp3 ibridato. Questa anomalia dell'angolo di legame può essere spiegata per due ragioni. Uno è la repulsione della coppia solitaria e l'altro è la regola di Bent.

Nella P.F3 molecola, ci sarà una coppia solitaria sul fosforo presente in sp3 orbitale ibridato e tre fluoro hanno tre coppie di coppie solitarie. Quindi qui un'alta probabilità di repulsione coppia solitaria-coppia solitaria. Per evitare questa repulsione sp3 la coppia solitaria ibridata allontana il legame PF da esso e quindi diminuisce l'angolo di legame FPF. La repulsione è così alta che il legame diminuisce molto e si avvicina a 970.

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PF3 angolo di legame

PF3 regola dell'ottetto

Secondo la regola dell'ottetto, ogni atomo dovrebbe completare il suo guscio di mantovana donando elettroni o accettando elettroni per ottenere la configurazione di gas nobile più vicina. Il fosforo è un gruppo di elementi VA quindi ha 5 elettroni nel suo guscio più esterno e il fluoro è un elemento VIIA quindi ha 7 elettroni nel guscio più esterno.

Quindi, in fase di ibridazione ci saranno quattro nuovi orbitali ibridi che si formeranno, in questo modo Fosforo e Fluoro completano il loro ottetto e ottengono la configurazione di gas nobile più vicina e formano una molecola stabile PF3.

PF3 struttura di risonanza

La risonanza è un concetto teorico – che introduce per spiegare le proprietà di legame delle molecole attraverso lo spostamento delle nuvole elettroniche tra gli atomi in modo tale che la struttura principale della struttura rimanga invariata. In effetti, è un altro modello di legame in cui la struttura reale può essere rappresentata come la risonanza avente un ibrido di un numero di diverse forme canoniche.

Regole per la struttura più contributiva

  • La struttura che contribuisce maggiormente dovrebbe essere quella che contiene il maggior numero di obbligazioni covalenti.
  • Per più di una struttura avente un uguale numero di legami covalenti quella in cui più sostituenti elettronegativi contenenti la carica elettronegativa avranno un contributo maggiore, più sostituenti elettropositivi contenenti la carica positiva.
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PF3 struttura risonante

PF3 polare o non polare

Per la polarità di una molecola, dovremmo prima vedere il momento di dipolo di quella molecola. Dall'atomo elettropositivo all'atomo elettronegativo il momento di dipolo funziona. In questa molecola il fosforo è elettropositivo e il fluoro è elettronegativo. Quindi, il momento di dipolo funziona dal fosforo al fluoro. La molecola è piramidale trigonale quindi la forma non è simmetrica. Pertanto, non si verifica una distribuzione simmetrica della carica. Questa molecola ha un momento di dipolo risultante. Quindi P.F3 è una molecola polare.

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Momento dipolo

Usi di PF3

Avendo un orbitale d vuoto di P, PF3 può facilmente legarsi con metallo con una bassa ossidazione stato avente un numero maggiore di d elettroni. È un forte ligando accettore π dovuto alla presenza di tre atomi di fluoro elettronegativi. Quindi, può partecipare a molte reazioni organometalliche. Tante reazioni organometalliche possono essere eseguite con l'aiuto di PF3.

Domande frequenti (FAQ)

Perché il PH3 hanno un angolo di legame minore di PF3?

Considerando la formazione di PF3 dove tre atomi F si avvicinano all'atomo p centrale lungo i tre assi. Quando gli atomi 3 F arrivano a distanza di legame, subiranno la repulsione sterica a causa della coppia solitaria di atomi P e F. Quindi il sistema diventerà instabile. Per ottenere la stabilizzazione, l'atomo P centrale subisce sp3 l'ibridazione e l'angolo di legame diventa 970(Regola di Bent).

Quando i 3 atomi di H si avvicinano al centro P in modo simile, è dovuto alle dimensioni più piccole di H e alle dimensioni maggiori dell'atomo P, gli atomi di 3 H non subiranno alcuna repulsione sterica. Quindi il sistema non è energie e il px, y, z gli orbitali di P sono direttamente coinvolti nella formazione del legame e non necessitano di ibridazione, tenendo quindi conto del fatto che l'angolo di legame HPH è di circa 900.

È possibile il back bonding in PF3 ?

Sì, c'è la possibilità di un back bonding nel PF3 molecola. P ha un orbitale d vuoto e F ha 3 coppie di coppie solitarie. Quindi ci sarà un'alta probabilità di formare dπ-pπ legame posteriore.

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dπ-pπ legame posteriore

Inoltre, fare clic per sapere Struttura del glicerolo.

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